Изначально разрабатывая наполнители для пластмасс, сотрудники производственных лабораторий ставили перед собой единственную цель – снизить себестоимость изготовления сырья. Однако сегодня присадки вводят для решения широкого перечня технико-экономических, материаловедческих и технологических задач. В их числе:
- улучшение прочностных характеристик;
- придание эстетичных декоративных свойств;
- регулирование вязкости расплава;
- снижение усадки;
- придание структуре плотности, пористости, электропроводности и пр.
Распространенные виды наполнителей
Чаще всего в цехах применяют мел (карбонат кальция). Эту осадочную горную породу добывают в карьерах. Она может отличаться по параметрам чистоты и состава, поэтому для создания каждого изделия (трубная продукция, кабельные пластикаты, упаковка) подбирают подходящий вариант. Мел превосходно поддается обработке различными химическими агентами. В продаже есть несколько марок карбоната кальция, которые срабатывают и как наполнители, и как функциональные добавки.
Диоксид титана – отличный УФ-стабилизатор. Его добавляют в расплав при изготовлении пленок для теплиц и парников с сельскохозяйственными культурами. Элемент ультрамикродисперсный - размер частиц не превышает 20 нанометров.
Сульфаты бария и кальция нужны для повышения сопротивляемости горению. Их относят к категории присадок-антипиренов. Также популярны и другие добавки:
- древесная мука;
- каолин;
- сажа;
- порошки металлов;
- стекловолокна;
- ткань.
Специфика применения
По сравнению с полимерными сплавами - у наполнителей теплопроводность в несколько раз выше, а теплоемкость – ниже. Этим объясняется способность присадок сокращать время цикла при термоформировании или литье. К другим специфическим особенностям относят:
- Влагопоглощение. На прочность композиции негативно влияет склонность некоторых наполнителей к влагопоглощению. Когда вода мигрирует к их поверхности, уменьшается площадь контакта с полимером. В результате появляются дефекты – микротрещины, признаки выцветания.
- Смачивание. Могут возникнуть некоторые проблемы и с адгезией. Они наблюдаются в ситуациях, когда в неполярный полимер вводят полярный наполнитель. Чтобы исправить недостаток, и обеспечивают хорошее смачивание частичек наполнителя полимером.
- Диспергирование. Ряд соединений помогает улучшить диспергирование. В их числе эфиры жирных кислот, которые облегчают диспергирование пигментов и щелочных добавок в полистироле и полиолефинах.
Выдвигаемые требования
Прежде чем использовать наполнители в работе, персонал украинской компании «ТИС», проверяет и тестирует их. Качественный образец соответствует следующим критериям:
- легкая диспергируемость;
- совместимость с поливинилхлоридом и другими типами полимеров;
- высокая степень белизны;
- равное распределение частичек по размерам в рамках узкого диапазона.
Если испытания пройдены, добавку применяют для регулирования эксплуатационных и физических свойств пластмасс, которые доступны к заказу в каталоге.